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公開番号2025108061
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-23
出願番号2024001704
出願日2024-01-10
発明の名称冷却システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H02M 3/00 20060101AFI20250715BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】金属ケース内への異物の浸入を抑制することができる技術を提供する。
【解決手段】冷却システムは、ブロワと、金属ケースと、金属ケース内に収容されており、金属ケースの上壁の下面に配置された半導体モジュールと、金属ケースの上壁の上面の少なくとも一部を覆うように配置され、ブロワに接続された上流端と外部に開放された下流端との間で、ブロワからの冷却風を上壁の上面に沿って案内する樹脂ダクトと、を備える。樹脂ダクトは、熱可塑性樹脂からなる第1樹脂部と、熱硬化性樹脂からなる第2樹脂部と、を含む。樹脂ダクトの第2樹脂部は、半導体モジュールの上方に位置するとともに、第1樹脂部によって支持されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
冷却システムであって
ブロワと、
金属ケースと、
前記金属ケース内に収容されており、前記金属ケースの上壁の下面に配置された半導体モジュールと、
前記金属ケースの前記上壁の上面の少なくとも一部を覆うように配置され、前記ブロワに接続された上流端と外部に開放された下流端との間で、前記ブロワからの冷却風を前記上壁の前記上面に沿って案内する樹脂ダクトと、
を備え、
前記樹脂ダクトは、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部と、熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部と、を含み、
前記樹脂ダクトの前記第２樹脂部は、前記半導体モジュールの上方に位置するとともに、前記第１樹脂部によって支持されている、
冷却システム。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記金属ケースの前記上壁の前記上面には、各々が前記上流端から前記下流端に向かう第１方向に沿って延びるとともに、前記第１方向に直交する第２方向に沿って配列された複数のフィンが設けられており、
前記第２樹脂部は、各々が前記第１方向に沿って延びるとともに、前記第２方向に沿って配列された複数の樹脂延伸部を含み、
前記複数の樹脂延伸部の各々は、前記複数のフィンのうちの隣り合う二つの間の上方に配置されている、請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記第１方向において、前記樹脂延伸部の両端は、前記半導体モジュールの両端よりも外側に位置している、請求項２に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記第２方向において、前記複数の樹脂延伸部の両側に位置する二つは、前記半導体モジュールよりも外側に位置する、請求項３に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂は、ポリプロピレンであり、
前記熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂である、請求項１に記載の冷却システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、冷却システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、金属ケースと、金属ケース内に収容されており、金属ケースの上壁の下面に配置された半導体モジュールと、金属ケースの上壁側に設けられた冷却水流路と、を備える冷却システムが開示されている。この冷却システムでは、冷却水流路を流れる冷却水によって、金属ケース内の半導体モジュールが冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－４１８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷却システムにおいて、冷却水に代えて、空気を利用して、金属ケース内の半導体モジュールを冷却する構成（即ち空冷タイプ）が存在する。このような構成において、半導体モジュールに異常が発生して、半導体モジュールが過熱することがある。この場合、金属ケースが溶融して、金属ケースに孔が開くことがある。金属ケースに孔が開いていると、異物が、孔を通過して金属ケース内に浸入し得る。
【０００５】
本明細書では、金属ケース内への異物の浸入を抑制することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の第１の態様では、冷却システムは、ブロワと、金属ケースと、前記金属ケース内に収容されており、前記金属ケースの上壁の下面に配置された半導体モジュールと、前記金属ケースの前記上壁の上面の少なくとも一部を覆うように配置され、前記ブロワに接続された上流端と外部に開放された下流端との間で、前記ブロワからの冷却風を前記上壁の前記上面に沿って案内する樹脂ダクトと、を備えてもよい。前記樹脂ダクトは、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部と、熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部と、を含んでもよい。前記樹脂ダクトの前記第２樹脂部は、前記半導体モジュールの上方に位置するとともに、前記第１樹脂部によって支持されていてもよい。
【０００７】
上述のように、半導体モジュールが過熱すると、金属ケースが溶融して、金属ケースに孔が開くことがある。この場合、金属ケースの孔から高温のガスが流出する。上記の構成によると、金属ケースの孔から流出するガスによって、樹脂ダクトのうち、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部が溶融する。一方、熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部は溶融しない。第１樹脂部が溶融することにより、半導体モジュールの上方に位置する第２樹脂部が落下して、金属ケースの孔を少なくとも部分的に塞くことができる。従って、金属ケース内への異物の浸入を抑制することができる。
【０００８】
第２の態様では、上記第１の態様において、前記金属ケースの前記上壁の前記上面には、各々が前記上流端から前記下流端に向かう第１方向に沿って延びるとともに、前記第１方向に直交する第２方向に沿って配列された複数のフィンが設けられていてもよい。前記第２樹脂部は、各々が前記第１方向に沿って延びるとともに、前記第２方向に沿って配列された複数の樹脂延伸部を含んでもよい。前記複数の樹脂延伸部の各々は、前記複数のフィンのうちの隣り合う二つの間の上方に配置されていてもよい。
【０００９】
上記の構成において半導体モジュールが過熱した場合、第２方向において隣り合う二つのフィンの間に孔が形成されることが想定される。この点に関して、上記の構成によると、第１樹脂部が溶融して、第２樹脂部の樹脂延伸部が落下するときに、当該樹脂延伸部を、隣り合う２つのフィンの間へより確実に落下させることができる。従って、上壁の溶融によって形成される孔を、より確実に塞ぐことができる。
【００１０】
第３の態様では、上記第２態様において、前記第１方向において、前記樹脂延伸部の両端は、前記半導体モジュールの両端よりも外側に位置していてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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